地球—电离层空腔舒曼共振日变化特征分析

摘要

全球雷电活动在地球-电离层空腔中产生的极低频(ELF)信号干涉叠加,在一系列固定频率上产生舒曼共振(SR).利用2012年5月Mitzpe-Roman(MR)站ELF水平磁场资料,分析了实测SR日变化信号的时域和频域特征,同时基于全球ELF传播模式,利用OTD/LIS雷电卫星资料模拟了5-30Hz磁场功率谱日变化情况.结果表明:时域背景信号幅值的均值和偏差满足正态分布的期望和标准差;水平磁场前三阶SR谐振频率非常稳定,月平均下的谐振频率日变化相对8、14、20Hz理论值的偏移量分别不超过0.3Hz、0.55Hz和0.6Hz:东南业和美洲地区雷电活动主要响应于南北磁场分量第一阶SR的07-09UT和19-22UT时段内,而东西磁场分量前三阶SR在12-15UT时段都对非洲地区雷电活动有指示作用;磁场功率谱日变化模拟结果与实测基本一致,表明利用单站正交磁天线的不同阶SR信号能够指示全球不同"热斑"区域的雷电活动.